Zusammenfassung
Kasein-basierte Mikropartikel und Fasern gewinnen als nachhaltige, bioabbaubare Trägermaterialien für Wirkstoffe im Lebensmittel- und Pharmabereich zunehmend an Bedeutung. In diesem Projekt verfolgen wir einen neuartigen Ansatz, bei dem wir rekombinante Fusionsproteine einbauen, um so neuartige, funktionalisierte Biopolymere als Protein-Immobilisate für zukünftige biotechnologische und biomedizinische Anwendungen zu erhalten. Im CaseIm-Projekt soll dafür eine Technologieplattform entwickelt werden, die (i) eine bakterielle Produktion beliebig funktionalisierter Fusionsproteine ermöglicht (WP1), sowie (ii) deren Einbau in Kasein-Mizellen und deren Umwandlung in stabile, strukturierte Kasein-Mikropartikel und Fasern erlaubt (WP2). Die Funktionalität der Kaseinmaterialien, sowie deren Stabilität, Schwell- und Zerfallsverhalten wird anschließend mit verschieden Zielproteinen untersucht. Hierbei werden neben einzelnen Zielenzymen auch mehrere Enzyme zur Erzeugung von Enzymkaskaden co-immobilisiert. Der modulare Aufbau soll dabei die gezielte Funktionalisierung von Kasein-Mikropartikeln und -fasern ermöglichen. Die Plattform nutzt die besonderen Eigenschaften von Kasein, darunter seine Stabilität und Makroporosität, die eine vielversprechende Anwendbarkeit in biokatalytischen Prozessen darstellen. Die Auswirkungen einer möglichen Begrenzung des Stofftransports sind für den Aufbau und die Optimierung enzymatischer Reaktionssysteme von großem Interesse. Die energiesparende Herstellung der Materialien unter schonenden Bedingungen führt zu einem biogenen, biologisch abbaubaren Enzymträgersystem mit einem breiten Spektrum potenzieller Anwendungen – z.B. als beladene Enzymträger für die Biokatalyse und das Recycling/Upcycling von Kunststoffen oder als neuartige Hydrogele für medizinische Anwendungen. Auf Basis der hohen Stabilität der funktionalisierten Trägermaterialien ist ein Recycling im Sinne einer nachhaltigen Bioökonomie möglich.
Prof. Dr. Ronald Gebhardt
AVT - Soft Matter Process Engineering
RWTH Aachen
email: ronald.gebhardt[at]avt.rwth-aachen.de
Prof. Dr. Ronald Gebhardt, AVT - Soft Matter Process Engineering (Avt - SMP), RWTH Aachen
apl. Prof. Dr. Thomas Drepper, Prof. Dr. Ulrich Krauss, Molekulare Enzymtechnologie (IMET), Heinrich Heine Universität Düsseldorf
01.01.2026 - 31.12.2026
CaseIm ist Teil des NRW-Strategieprojekts BioSC und wird vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert.
Über BioSC
Kontakt
Impressum
Datenschutz
© BioSC
BioSC-Geschäftsstelle
c/o Forschungszentrum Jülich
52425 Jülich
biosc@fz-juelich.de
